Рассмотрим этот метод на примере системы трех линейных уравнений с тремя неизвестными:
Назовем главным определителем системы уравнений.
Если , то
или
;
.
Из равенства матриц следует: .
Рассмотрим определитель , полученный из
путем замены элементов первого столбца на правые части уравнений. Разложим
по элементам первого столбца:
.
Итак, .
Аналогично можно показать, что
, где
;
, где
.
Таким образом, решение данной системы уравнений можно найти по формулам ;
;
, которые называются формулами Крамера.
Полученные формулы можно обобщить для квадратной неоднородной системы с любым числом уравнений . Неизвестное с номером
можно найти по формуле:
где – главный определитель системы;
– вспомогательный определитель, полученный из главного заменой коэффициентов при неизвестном
на столбец свободных членов.
Анализ полученной формулы и применение ее на практике для решения систем позволяет сделать следующие выводы:
1) если главный определитель системы , то система имеет единственное решение;
2) если , а хотя бы один из вспомогательных определителей
, то система не имеет решения;
3) если и главный и все вспомогательные определители равны 0, то система или не имеет решений или имеет бесконечное множество решений.
Пример. Найти решение системы линейных уравнений по формулам Крамера
Выпишем и вычислим главный и все вспомогательные определители:
.
По формулам Крамера находим неизвестные:
.
Сделаем проверку:
Ответ: .
Способ подстановки.
Разберем этот способ на примерах систем из двух линейных уравнений с двумя неизвестными.
Пример 1. Решить систему
Из первого уравнения выразим через
, получим
. Подставив данное выражение вместо
во второе уравнение, получим
. Решением этого линейного уравнения является
. Используем найденное значение для определения
:
. Итак, решением системы будет пара чисел:
.
Пример 2. Решить систему
Из второго уравнения выразим через
:
. Найденное выражение для
подставим в первое уравнение:
.
Умножим обе части последнего уравнения на 3: , откуда найдем
, а
. Сделав проверку (подставив в оба уравнения системы), убеждаемся, что решением будут
.
Второй пример показывает, что решение методом подстановки при своей идейной простоте, требует довольно большого количества вычислений и для систем выше второго порядка практически не применяется.
Способ сложения.
Рассмотрим данный способ также на примерах.
Пример 1. Решить систему:
Сложим почленно два уравнения системы, получим . Для определения
подставим найденное значение в любое из уравнений системы, например, в первое:
, откуда
.
Ответ: .
Пример 2. Решить систему:
Преобразуем систему, домножив обе части первого уравнения на 2:
Теперь почленно сложим оба уравнения, получим , откуда
. Подставив это значение в первое уравнение, найдем
.
Ответ: .
Дата: 2019-02-25, просмотров: 247.